Các phương pháp hiển thị cho bảng quang báo

CHƯƠNG 4 CÁC PHƯƠNG PHÁP HIỂN THỊ CHO BẢNG QUANG BÁO 4.1 PHƯƠNG PHÁP CHỐT Hiển thị led ma trận bằng phương pháp chốt giúp cho người lập trình thay đổi cách thức quét và hiển thị một cách linh hoạt và nhanh chóng. Hình 4.1: Giao tiếp led ma trận dùng phương pháp chốt. 4.1.1 CHỐT HÀNG Chốt hàng là phương pháp trong một khoảng thời gian xác định chỉ có một cột được tích cực, dữ liệu được đưa ra 8 hàng rồi chốt lại, dữ liệu được hiển thị trên màn hình led ma trận. Sau đó dữ liệu kế tiếp được đưa ra 8 hàng và được chốt lại bởi một IC chốt khác, trong khi đó dữ liệu trước đó vẫn hiện diện tại ngõ ra của IC chốt. Như vậy dữ liệu của hàng nào được đưa ra đúng địa chỉ của hàng đó trong khi các dữ liệu của các hàng khác vẫn hiện diện trên hàng mà không bị mất đi. Việc thực hiện chốt hàng được thể hiện ở lưu đồ như sau: Hình 4.2: Qui trình hiển thị chốt hàng. 4.1.2 CHỐT CỘT Chốt cột là phương pháp trong một khoảng thời gian xác định chỉ có một hàng được tích cực, dữ liệu được đưa ra 8 cột rồi chốt lại, dữ liệu được hiển thị trên màn hình led ma trận. Sau đó dữ liệu được đưa ra 8 cột kế tiếp và được chốt lại bởi một IC chốt khác, trong khi đó dữ liệu trước đó vẫn hiện diện tại ngõ ra của IC chốt (dữ liệu vẫn hiện diện tại các cột). Như vậy dữ liệu của cột nào được đưa ra đúng địa chỉ của cột đó trong khi các dữ liệu của các cột khác vẫn hiện diện trên cột mà không bị mất đi. Việc thực hiện chốt cột được thể hiện ở lưu đồ như sau: Hình 4.3: Qui trình hiển thị chốt cột. 4.1.3 ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP DÙNG IC CHỐT * Ưu điểm: - Mở rộng số hàng, số cột của bảng quang báo. - Dữ liệu được truyền đi nhanh. - Chuyển đổi cách quét hàng, cột một cách linh hoạt. * Nhược điểm: - Tạo bảng mã khó khăn. - Khó khăn trong việc lập trình xuất dữ liệu ra. 4.2 PHƯƠNG PHÁP HIỂN THỊ SỬ DỤNG THANH GHI DỊCH 4.2.1 QUÉT CỘT a) Giới thiệu chung về phương pháp quét cột. Phương pháp quét cột là phương pháp mà trong một khoảng thời gian xác định chỉ cho một cột được tích cực hiển thị trong khi các cột khác đều tắt, các cột được quét (tích cực) tuần tự ở các khoảng thời gian kế tiếp nhau được lặp lại nhiều lần với tốc độ > 24 hình/1s sẽ cho ta một hình ảnh liên tục cần hiển thị lên trên màn hình led ma trận. b) Quá trình thực hiện quét cột. Dữ liệu của cột thứ nhất được đưa ra hàng sau đó tích cực cột thứ nhất như vậy dữ liệu của cột thứ nhất được hiển thị trên màn hình led ma trận, tiếp tục dữ liệu của cột thứ hai được đưa ra hàng sau đó tích cực cột thứ hai lúc này dữ liệu của hàng thứ hai được hiển thị trên man hình led ma trận, cứ như vậy cho đến dữ liệu của cột cuối cùng được đưa ra hàng sau đó tích cực cột cuối cùng. Cứ như thế quá trình trên được lặp đi lặp lại > 24lần/1s, đến đây chúng ta quan sát được một hình ảnh liên tục hiển thị trên màn hình led ma trận. Ví dụ Hiển thị chữ A lên màn hình Led ma trận (hàng được tích cực ở mức 1, cột được tích cực ở mức 0). Hình 4.4: Hiển thị chữ A trên led ma trận dùng phương pháp quét cột Quá trình đưa dữ liệu ra hàng và cột được tiến hành đồng thời với các giá trị theo bảng dưới đây: Dữ liệu đưa vào các hàng H8H7H6H5H4H3H2H1 Cột được chọn tích cực (mức 0) Dữ liệu thứ nhất 11111000 C1 Dữ liệu thứ 2 00100100 C2 Dữ liệu thứ 3 00100010 C3 Dữ liệu thứ 4 00100100 C4 Dữ liệu thứ 5 11111000 C5 Dữ liệu thứ 6 00000000 C6 Dữ liệu thứ 7 00000000 C7 Dữ liệu thứ 8 00000000 C8 Bảng 4.1 Như vậy toàn bộ dữ liệu của chữ A đã được đưa ra hiển thị trên màn hình Led ma trận. Quá trình trên được diễn ra rất nhanh > 24lần/s nên chúng ta có cảm giác nó diễn ra một cách đồng thời, nhờ đó chúng ta quan sát được trên màn hình Led ma trậnlà một chữ A liên tục. Phương pháp quét cột thích hợp cho các bảng quang báo sử dụng Led ma trậncó số lượng cột ít hơn số lượng hàng, vì thời gian sáng của LED khi quét cột lớn hơn thời gian sáng của LED khi quét hàng. Như vậy điện áp nguồn cung cấp được sử dụng trong quét cột nhỏ hơn điện áp nguồn cung cấp sử dụng trong quét hàng. Trong phương pháp quét cột việc đưa dữ liệu ra hàng và tạo bảng mã là khá dễ dàng cho người lập trình. 4.2.2 QUÉT HÀNG a) Giới thiệu chung về phương pháp quét hàng. Quét hàng là phương pháp mà trong một khoảng thời gian xác định chỉ cho một hàng được tích cực hiển thị trong khi các hàng khác đều tắt, các hàng được quét (tích cực) tuần tự ở các khoảng thời gian kế tiếp nhau được lặp lại nhiều lần với tốc độ > 24hình /1s sẽ cho ta một hình ảnh liên tục cần hiển thị lên trên màn hình led ma trận. b) Quá trình thực hiện quét hàng: Hình 4.5: Qui trình đưa dữ liệu ra 8 cột cho led ma trận. Quét hàng sử dụng thanh ghi dịch là tương đối phức tạp cho người lập trình trong việc đưa dữ liệu ra cột. Dữ liệu lần lượt được đưa vào chân Datain của thanh ghi dịch sau đó tác động xung clock dữ liệu đươc dịch đi. Việc thực hiện quét hàng được thực hiện theo lưu đồ giải thuật ở hình 4.5. Dữ liệu của hàng thứ nhất được đưa ra cột sau đó tích cực hàng thứ nhất, như vậy dữ liệu của hàng thứ nhất được hiển thị trên màn hình led ma trận, tiếp tục dữ liệu của hàng thứ hai được đưa ra cột sau đó tích cực hàng thứ hai lúc này dữ liệu của hàng thứ hai được hiển thị trên màn hình led ma trận, cứ như vậy cho đến dữ liệu của hàng cuối cùng được đưa ra cột sau đó tích cực hàng cuối cùng. Cứ như thế quá trình trên được lặp đi lặp lại > 24lần/1s, đến đây chúng ta quan sát được một hình ảnh liên tục hiển thị trên màn hình led ma trận. Ví dụ Hiển thị chữ A lên màn hình Led ma trận (hàng được tích cực ở mức 1, cột được tích cực ở mức 0). Hình 4.6: Hiển thị chữ A trên led ma trận dùng phương pháp quét hàng Quá trình đưa dữ liệu ra hàng và cột được tiến hành đồng thời với các giá trị theo bảng dưới đây: Dữ liệu đưa vào các cột C8C7C6C5C4C3C2C1 Hàng được chọn tích cực (mức 1) Dữ liệu thứ nhất 11111111 H1 Dữ liệu thứ 2 11111011 H2 Dữ liệu thứ 3 11110101 H3 Dữ liệu thứ 4 11101110 H4 Dữ liệu thứ 5 11101110 H5 Dữ liệu thứ 6 11100000 H6 Dữ liệu thứ 7 11101110 H7 Dữ liệu thứ 8 11101110 H8 Bảng 4.2 Như vậy toàn bộ dữ liệu của chữ A đã được đưa ra hiển thị trên màn hình Led ma trận. Quá trình trên được diễn ra rất nhanh > 24lần/s nên chúng ta có cảm giác nó diễn ra một cách đồng thời, nhờ đó mà chúng ta quan sát được trên màn hình Led ma trận là một chữ A liên tục. Phương pháp quét hàng thích hợp cho các bảng quang báo sử dụng Led ma trận có số lượng hàng nhỏ hơn số lượng cột, vì thời gian sáng của Led khi quét hàng lâu hơn thời gian sáng của Led khi quét cột. Như vậy điện áp nguồn cung cấp được sử dụng trong quét hàng nhỏ hơn điện áp nguồn cung cấp sử dụng trong quét cột. Tuy nhiên trong phương pháp quét hàng thì việc đưa dữ liệu ra cột và tạo bảng mã là khó khăn hơn trong phương pháp quét cột. 4.2.3 ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP HIỂN THỊ SỬ DỤNG THANH GHI DỊCH * Ưu điểm: - Tiết kiệm đường truyền, hiệu quả kinh tế. - Tiết kiệm chân PORT. - Truyền dữ liệu đi xa hơn. - Mở rộng bảng ma trận lên một cách dễ dàng. - Lập trình dễ dàng trong phương pháp quét cột. * Nhược điểm: - Tốn thời gian để thực hiện việc truyền dữ liệu đến các cột. - Chuyển đổi không linh hoạt bằng sử dụng phương pháp chốt. - Lập trình khó khăn hơn khi sử dụng phương pháp quét hàng. 4.3 MẠCH QUANG BÁO SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN Do mạch quang báo trong đồ án được thiết kế với độ phân giải 16x128 (16 hàng, 128 cột) nên chọn phương pháp quét hàng để đảm bảo cho hình ảnh hiển thị được liên tục và sắc nét.